Chuyên gia 'hiến kế' có thể làm thay đổi cuộc đua đất hiếm toàn cầu - Mỹ 'mở cờ trong bụng'?

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan vừa phát hiện ra rằng, việc phát triển các mỏ khoáng sản nội địa có thể giúp Mỹ và Canada loại bỏ nhu cầu nhập khẩu các vật liệu chiến lược này. Tuy nhiên, các chuyên gia cũng lưu ý rằng quá trình khai thác và chế biến tại chuỗi cung ứng mới sẽ đòi hỏi chi phí rất lớn. Dự án này chỉ có thể khả thi nếu nhận được các khoản tài trợ tài chính, chính sách khuyến khích từ chính phủ và một cơ chế hợp tác chặt chẽ giữa hai quốc gia Mỹ và Canada.

Các nguyên tố đất hiếm như neodymium, praseodymium, dysprosium và terbium đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong nền công nghiệp hiện đại. Chúng là thành phần cốt lõi để sản xuất ra các loại nam châm có từ tính cực mạnh. 

Những nam châm này được ứng dụng rộng rãi trong quy trình sản xuất xe điện, tua-bin gió, các thiết bị điện tử và hệ thống vũ khí quân sự. Nếu không có các nguyên tố này, các động cơ điện hiệu suất cao sẽ trở nên nặng hơn và giảm hiệu quả hoạt động đáng kể. 

Do tầm quan trọng chiến lược mang tính sống còn đối với quá trình chuyển đổi năng lượng sạch và ngành quốc phòng, đất hiếm đang nhanh chóng trở thành một vấn đề an ninh quốc gia, thúc đẩy các nước nỗ lực tự sản xuất trong nước.

Hiện nay, việc nhập khẩu đất hiếm từ nước ngoài, đặc biệt là Trung Quốc, vẫn có chi phí rẻ hơn so với việc tự khai thác tại Bắc Mỹ. Từ những năm 1980, Trung Quốc đã đầu tư mạnh mẽ vào các mỏ khoáng sản quy mô lớn, xây dựng các nhà máy chế biến hiện đại và thiết lập hệ thống cung ứng hiệu quả. Sự đầu tư dài hạn này giúp Trung Quốc kiểm soát khoảng 70% nguồn cung đất hiếm toàn cầu. 

Nếu Mỹ và Canada có thể tối ưu hóa quy trình để việc khai thác, chế biến trong nước đạt được năng lực cạnh tranh về mặt kinh tế, vị thế độc quyền hiện tại của Trung Quốc mới có thể bị thách thức.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Michigan cũng nêu rõ các mỏ quặng tại Bắc Mỹ không có chất lượng đồng đều. Ngoại trừ mỏ Mountain Pass ở bang California hiện đang hoạt động, tất cả các mỏ quặng còn lại ở Bắc Mỹ đều có hàm lượng chất lượng thấp hơn so với các mỏ đang khai thác tại Trung Quốc và Úc. 

Dù vậy, điều này không có nghĩa là các mỏ ở Bắc Mỹ không thể khai thác được. Do chất lượng giữa các mỏ này khá tương đồng, sự hỗ trợ từ chính phủ có thể giúp hình thành một chuỗi cung ứng nội địa ổn định, nhất là khi giá thị trường duy trì ở mức cao. Chi phí khai thác ban đầu tăng lên có thể được bù đắp bằng việc tiết kiệm chi phí ở các khâu chế biến và sản xuất tiếp theo.

Nghiên cứu đề xuất một chiến lược phân chia cụ thể giữa hai quốc gia. Đối với nhóm nguyên tố đất hiếm nhẹ bao gồm lanthanum, cerium, neodymium và praseodymium vốn có trữ lượng tương đối dồi dào, nước Mỹ có khả năng tự cung cấp rất tốt. 

Ngược lại, đối với các nguyên tố đất hiếm nặng như dysprosium và terbium, những chất hiếm hơn nhiều và chuyên dùng cho nam châm chịu nhiệt độ cao, việc hợp tác với Canada là lựa chọn tối ưu nhất cho Mỹ. 

Sự can thiệp và giám sát của chính phủ về mặt tài chính cũng giúp kiểm soát sản lượng ở mức vừa đủ, tránh tình trạng khai thác quá mức gây hại cho môi trường hoặc làm giảm giá thành khiến các doanh nghiệp phá sản.

Nhu cầu toàn cầu về khoáng sản đất hiếm được dự báo sẽ tăng trưởng liên tục trong những thập kỷ tới. Các nhà khoa học ước tính nhu cầu này sẽ tăng từ mức 91 kiloton vào năm 2024 lên 123 kiloton vào năm 2030, và tiếp tục đạt mức 150 kiloton vào năm 2040. 

Trong giai đoạn tiếp theo, các nhà nghiên cứu dự kiến sẽ đánh giá chi tiết liệu nguồn cung nội địa của bốn vật liệu làm nam châm quan trọng là neodymium, praseodymium, dysprosium và terbium có đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ đến năm 2050 hay không? Trong bối cảnh ngành sản xuất xe điện trên thế giới không ngừng mở rộng quy mô.

Đức Minh